题目：负载贵金属的多孔ZnO纳米片的制备及其研究

氧化锌（ZnO）半导体纳米材料利用其优异的光电性能，催化性能，抗菌性能等获得越来越多的关注，并广泛应用于各个领域，尤其在环境污染、资源浪费日益严重的情况下。为了使人类远离各种污染物的威胁，选择最佳检测手段对污染物进行检测成为大势所趋，而表面增强拉曼散射（SERS）作为快速，简单，精确度高的检测方法，改善其基底材料的性能成为众多研究问题之一。 同时，除了能对污染物进行检测之外，具有光催化降解污染物的性能，可以进一步提高ZnO纳米材料的应用前景。因此，如何提高ZnO半导体纳米材料的SERS活性以及光催化特性成为我们研究的重点，而贵金属的负载可以有效地解决这两个问题，因此制备ZnO/Ag复合纳米材料来研究SERS性能及光催化性能成为研究重点，本论文在以下几个方面展开研究：

1.通过一步溶液法制备了多孔ZnO纳米片材料，在此基础之上，分别通过光催化还原法和溶液沉积法在多孔ZnO纳米片上负载Ag纳米粒子得到ZnO/Ag复合纳米材料，可以通过改变AgNO3溶液的滴加量，来改变Ag纳米粒子的负载量，比较两种方法得到的复合纳米材料的形貌结构的不同，发现通过光催化还原的方法可以获得更多的Ag纳米粒子负载，但是Ag纳米粒子粒径较大，而通过溶液沉积法获得的复合纳米样品，可以得到粒径较小的Ag纳米粒子，为接下来的性能测试提供了优势。

2.首先对多孔ZnO纳米片的SERS性能进行检测，通过将4-MPY探针分子吸附在多孔ZnO纳米片基底上进行SERS测试，分析得出该ZnO纳米材料的增强机理，是由于多孔结构表面缺陷态的存在有利于电荷转移的进行，使得拉曼信号得到增强。为了进一步获得贵金属Ag纳米粒子对SERS性能的影响，我们将以ZnO/Ag复合纳米材料作为基底，以罗丹明6G（R6G）作为探针分子，来检测其SERS性能，并在此基础之上对复合纳米材料的增强机理进行研究，发现贵金属的负载能过显著提高ZnO纳米片的SERS性能，检测限可以达到1×10-13M，说明半导体作为贵金属纳米粒子的模板，可以调控金属纳米粒子之间的近场耦合效应，形成更多的“热点”来提高等离子体共振增强机理，从而提高SERS效应。除此之外，Ag纳米粒子的负载使得该SERS基底具备了自清洁循环使用的功能，在紫外光的照射下，探针分子的SERS信号完全消失，当再次附着探针分子之后，仍然可以继续作为基底检测到探针分子信号，实现了绿色环保检测污染物的目标。

3.针对多孔ZnO纳米片以及ZnO/Ag复合纳米材料进行光催化性能检测，以亚甲基蓝（MB）作为光催化对象，通过研究发现，多孔ZnO纳米材料可以在较短时间内将MB光催化降解完全，多孔ZnO纳米片通过抑制光生电子和空穴对的重组，来促进他们在ZnO表面的氧化还原反应的进行。ZnO/Ag复合纳米材料通过Ag粒子的负载，降低ZnO内部电子空穴对的重组进一步提高光催化效率，使得光催化时间缩短一半，在25min内完全降解有机染料。